DE60304250T2 - Catalytic filter for purifying exhaust gases - Google Patents
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Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filterkatalysator zum Reinigen von Abgasen, wie z. B. jene, die von Dieselmotoren emittiert werden und Partikel aufweisen.The The present invention relates to a filter catalyst for cleaning of exhaust gases, such. For example, those emitted by diesel engines and particles.
Beschreibung des einschlägigen Stands der TechnikDescription of the relevant status of the technique
Was Benzinmotoren angeht, so sind die schädlichen Bestandteile in den Abgasen durch die strengen Abgasvorschriften sowie technischen Entwicklungen, die in der Lage sind, diesen strengen Vorschriften gerecht zu werden, zuverlässig reduziert worden. Bei Dieselmotoren sind diese Vorschriften und technologischen Entwicklungen aufgrund des einzigartigen Umstands, dass die schädlichen Bestandteile als Partikel ausgestoßen werden (d. h. Teilchenstoffe wie z. B. kohlenstoffhaltige Feinpartikel, schwefelhaltige Feinpartikel wie Sulfate und Kohlenwasserstoff-Feinpartikel mit einem hohen Molekulargewicht, die nachstehend zusammen als "PMs" bezeichnet werden) weniger vorangetrieben worden als im Vergleich zu Benzinmotoren.What As far as petrol engines are concerned, the harmful components are in the Exhaust gases due to strict emissions regulations and technical developments, who are able to live up to these strict rules, reliable been reduced. For diesel engines, these regulations are and technological developments due to the unique fact that that the harmful Constituents are ejected as particles (i.e., particulates such as For example, carbonaceous fine particles, sulfur-containing fine particles such as sulfates and hydrocarbon fine particles having a high molecular weight, hereinafter collectively referred to as "PMs") less advanced than gasoline engines.
Als bisher für Dieselmotoren entwickelte Abgasreinigungsvorrichtungen sind folgende Vorrichtungen bekannt. Die Abgasreinigungsvorrichtungen können grob unterteilt werden in Abscheidungs- (oder Wandströmungs-) Abgasreinigungsvorrichtungen oder offene (oder Geradströmungs-) Abgasreinigungsvorrichtungen. Von diesen sind aus Keramik gefertigte, zugestopfte Bienenwabenstrukturen (d. h. Diesel-PM-Filter, die nachstehend als "DPFs" bezeichnet werden) als Abscheidungs-Abgasreinigungsvorrichtungen bekannt. Bei den DPFs sind die Bienenwabenstrukturen an den einander gegenüberliegende Öffnungen der Zellen abwechselnd schachbrettartig zugestopft. Die DPFs weisen Einlasszellen auf, die auf der stromabwärtigen Seite der Abgase zugestopft sind, Auslasszellen, die benachbart zu den Einlasszellen sind und auf der Seite stromauf der Abgase zugestopft sind, und zelluläre Filterwände, die die Einlasszellen und die Auslasszellen abgrenzen. In den DPFs werden die Abgase durch die Poren der zellulären Filterwände gefiltert, um die PMs aufzufangen.When so far for Diesel engines developed exhaust gas purification devices are the following Devices known. The exhaust gas purification devices can be rough are divided into deposition (or wall flow) emission control devices or open (or straight-flow) Emission control devices. Of these are made of ceramic, clogged honeycomb structures (i.e., diesel PM filters, described below referred to as "DPFs") known as deposition exhaust gas purification devices. For the DPFs are the honeycomb structures at the opposite openings the cells are alternately plugged into a checkered manner. The DPFs point Inlet cells plugged on the downstream side of the exhaust gases are outlet cells that are adjacent to the inlet cells and are plugged on the side upstream of the exhaust gases, and cellular filter walls, the delimit the inlet cells and the outlet cells. In the DPFs will be the exhaust gases are filtered through the pores of the cellular filter walls to trap the PMs.
In den DPFs steigt jedoch der Druckverlust an, während sich darauf PMs ablagern. Dementsprechend ist es notwendig, die abgelagerten PMs regelmäßig zu entfernen, um die DPFs durch bestimmte Mittel wiederherzustellen. Bei ansteigendem Druckverlust sind daher die abgelagerten PMs bisher mit Brennern oder elektrischen Heizungen verbrannt worden, wodurch die DPFs wiederhergestellt werden. In diesem Fall ist es jedoch so, dass, je größer die Ablagerung von PMs ist, die Temperatur beim Verbrennen der abgeschiedenen PMs umso höher ist. Folglich kann es zu Fällen kommen, in denen die DPFs durch thermische Spannung, die aus dieser Verbrennung resultiert, beschädigt werden.In however, DPFs increase pressure loss while depositing PMs on them. Accordingly, it is necessary to periodically remove the deposited PMs, to restore the DPFs by certain means. With increasing Pressure drops are therefore the deposited PMs so far with burners or electric heaters have been burned, causing the DPFs to be restored become. In this case, however, the larger the Deposition of PMs is the temperature when burning the deposited ones PMs is higher. Consequently, it can lead to cases come, in which the DPFs due to thermal stress resulting from this combustion results, damaged become.
In jüngster Zeit sind daher kontinuierlich regenerative DPFs entwickelt worden. Bei den kontinuierlich regenerativen DPFs ist eine Aluminiumoxid aufweisende Beschichtungsschicht auf der Oberfläche der zellulären Filterwände der DPFs ausgebildet, und auf die Beschichtungsschicht ist ein katalytischer Bestandteil wie Platin (Pt) geladen. Entsprechend den kontinuierlich regenerativen DPFs besteht die Möglichkeit, die DPFs durch Verbrennen von PMs gleichzeitig mit oder im Anschluss nach dem Abfangen der PMS zu regenerieren, da die abgefangenen PMs durch die katalytische Reaktion des katalytischen Bestandteils oxidiert und verbrannt werden. Da ausserdem die katalytische Reaktion bei relativ niedrigen Temperaturen eintritt und da die PMs verbrannt werden können, wenn sie in geringerem Maße abgefangen werden, ergibt sich bei den kontinuierlich regenerativen DPFs dahingehend ein Vorteil, dass die thermische Spannung, die auf die DPFs einwirkt, so gering ist, dass verhindert wird, dass die DPFs beschädigt werden.In recently, Therefore, regenerative DPFs have been developed continuously. The continuous regenerative DPFs have alumina Coating layer on the surface of the cellular filter walls of DPFs formed, and on the coating layer is a catalytic component like platinum (Pt) loaded. According to the continuously regenerative DPFs have the ability to the DPFs by burning PMs simultaneously with or after to regenerate after interception of the PMS, since the intercepted PMs oxidized by the catalytic reaction of the catalytic ingredient and be burned. In addition, since the catalytic reaction at relatively low temperatures and because the PMs burned can be if they intercepted to a lesser extent be, results in the continuous regenerative DPFs to the effect an advantage that the thermal stress that acts on the DPFs, so low is that it prevents the DPFs from being damaged.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) 9-220,423 offenbart z. B. einen kontinuierlich regenerativen DPF, dessen zelluläre Filterwand eine Porosität von 40 bis 60 % und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 5 bis 35 μm aufweist und dessen Beschichtungsschicht aus einem porösen Oxid gebildet ist. Bei dem porösen Oxid nehmen die Partikel, deren Partikeldurchmesser geringer ist als der durchschnittliche Porendurchmesser der zellulären Filterwand, 90 Gewichtsprozent oder mehr ein. Wenn ein solches poröses Oxid mit einem großen Oberflächenbereich auf den DPFs beschichtet ist, ist es möglich, die Beschichtungsschicht nicht nur auf der Oberfläche der zellulären Filterwände auszubilden, sondern auch auf der Innenoberfläche der Poren. Wenn die Beschichtungschicht in einem festgelegten Betrag aufgetragen wird, ist es möglich, die Dünne der Beschichtungsschicht dünner zu machen. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass sich der Druckverlust vergrößert.The Japanese Patent Laid-Open Publication (KOKAI) 9-220,423 z. B. a continuously regenerative DPF, the cellular filter wall a porosity from 40 to 60% and an average pore diameter of 5 to 35 μm and its coating layer of a porous oxide is formed. At the porous Oxide take the particles whose particle diameter is smaller as the average pore diameter of the cellular filter wall, 90 percent by weight or more. If such a porous oxide with a great surface area coated on the DPFs, it is possible to use the coating layer Not only on the surface the cellular To form filter walls, but also on the inside surface of the Pores. If the coating layer in a fixed amount is applied, it is possible the Thin the Coating layer thinner close. Accordingly, it is possible to prevent the pressure loss increases.
Außerdem offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) 6-159,037 einen kontinuierlich regnerativen DPF, dessen Beschichtungsschicht ferner mit einem NOx-sorbierenden Element beladen ist. Bei der Anordnung kann NOx in dem NOx-sorbierenden Element sorbiert werden. Wenn somit ein Reduktionsmittel wie Leichtöl auf die Beschichtungsschicht gesprüht wird, besteht die Möglichkeit, das sorbierte NOx zu reinigen.In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication (KOKAI) 6-159,037 discloses a continuously regenerative DPF whose coating layer is further loaded with a NO x sorbing element. In the arrangement, NO x may be sorbed in the NO x -sorbing element. Thus, when a reducing agent such as light oil is sprayed on the coating layer, it is possible to purify the sorbed NO x .
An der Einlassendoberfläche der DPFs existieren jedoch die Öffnungen der Einlasszellen und der zugestopften Auslasszellen benachbart zueinander. Daher ist das Öffnungsverhältnis so klein, dass es an der Einlassendoberfläche 50 % oder weniger ist. Dementsprechend entsteht der Nachteil, dass PMs und Aschen sich wahrscheinlich auf den zugestopften Auslasszellen ablagern. Wenn die DPFs außerdem unter der Bedingung betrieben werden, dass die Einlassgastemperatur niedrig ist oder wenn ein reduzierendes Gas anhaltend aufgesprüht wird, um das NOx zu reduzieren, das in dem NOx-sorbierenden Element sorbiert wird, ist die Schicht aus den abgelagerten PMs und den Aschen von den zugestopften Öffnungen der Auslasszellen zu den Öffnungen der Einlasszellen gewachsen, um die Öffnungen der Einlasszellen zu schließen. Der Gegendruck könnte somit zunehmen, so dass er die Abgabeleistung der Dieselmotoren verringert. Insbesondere, wenn ein Reduktionsmittel, wie z. B. Leichtöl, versprüht wird, ist es wahrscheinlicher, dass die Öffnungen der Einlasszellen geschlossen werden, weil die flüssigen Partikel direkt auf die Einlassoberfläche der DPFs prallen.However, at the inlet end surface of the DPFs, the openings of the inlet cells and the plugged outlet cells exist adjacent to each other. Therefore, the opening ratio is so small that it is 50% or less at the inlet end surface. Accordingly, there is the disadvantage that PMs and ashes are likely to deposit on the plugged outlet cells. When the DPFs are also operated under the condition that the inlet gas temperature is low or when a reducing gas is sprayed continuing to the NO to reduce x, which is sorbed in the NO x sorbing member, the layer of the deposited PMs and grown the ashes from the clogged openings of the outlet cells to the openings of the inlet cells to close the openings of the inlet cells. The back pressure could thus increase so that it reduces the power output of the diesel engines. In particular, when a reducing agent, such as. As light oil is sprayed, it is more likely that the openings of the inlet cells are closed, because the liquid particles directly impact the inlet surface of the DPFs.
Außerdem weisen kontinuierlich regenerative DPFs dahingehend ein Problem auf, dass sie über eine begrenzte Aktivität verfügen. Insbesondere ist es unmöglich, die Ladungsmenge des katalytischen Bestandteils zu erhöhen, weil die Beschichtungsmenge der Beschichtungsschicht angesichts des Druckverlusts begrenzt ist. Wenn hingegen eine große Menge eines katalytischen Bestandteils auf eine dünne Ladungsschicht geladen wird, wird die Ladungsdichte des katalytischen Bestandteils so vergrößert, dass sich das granuläre Wachstum des katalytischen Bestandteils bei hohen Temperaturen ereignet. Folglich erfahren kontinuierlich regenerative DPFs bezüglich ihrer Dauerhaftigkeit eine Verschlechterung.In addition, show continuously regenerative DPFs to a problem on that she over one limited activity feature. In particular, it is impossible to increase the charge amount of the catalytic ingredient, because the coating amount of the coating layer in view of the pressure loss is limited. If, however, a large amount of a catalytic Component on a thin Charge layer is charged, the charge density of the catalytic Component so magnified that the granular Growth of the catalytic ingredient at high temperatures occurs. Consequently, regenerative DPFs are continuously experiencing their Durability a deterioration.
Wie daher z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) 9-032,539 erläutert wird, ist es vorstellbar, einen Geradströmungs-Oxidationskatalysator auf einer Seite stromauf in Bezug auf die DPFs anzuordnen. Bei einer solchen Anordnung oxidiert der Oxidationskatalysator gasartige Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxide (CO) und flüssige, lösliche organische Anteile (SOF) und wandelt ferner NO in NO2 um, das dann in einem NOx-sorbierenden Element sorbiert wird. Dementsprechend steigt die Abgastemperatur so an, dass die Umwandlungen der PMs und der NOx verbessert werden. Außerdem wandelt bei den DPFs der Oxidationskatalysator die Reduktionsmittel in ein Gas um. Folglich prallen die flüssigen Partikel nicht direkt auf die Einlassendoberflächen der DPFs. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass sich die Öffnungen der Einlasszellen der DPFs schließen.As therefore z. For example, in Japanese Patent Laid-Open Publication (KOKAI) No. 9-032,539, it is conceivable to arrange a straight flow oxidation catalyst on a side upstream with respect to the DPFs. In such an arrangement, the oxidation catalyst oxidizes gaseous hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and liquid soluble organic fractions (SOF) and further converts NO to NO 2 , which is then sorbed in a NO x sorbing element. Accordingly, the exhaust gas temperature increases so that the conversions of the PMs and the NO x are improved. In addition, in the DPFs, the oxidation catalyst converts the reducing agents into a gas. As a result, the liquid particles do not impinge directly on the inlet end surfaces of the DPFs. Therefore, it is possible to prevent the openings of the inlet cells of the DPFs from closing.
Ein Großteil der PMs gelangt jedoch wie sie sind durch den Oxidationskatalysator. Dementsprechend haben sich PMs auf der Einlassendoberfläche der DPFs in einer nicht gerade kleinen Menge abgelagert. Das Problem grundlegend zu lösen, ist unmöglich. Wenn außerdem ein Gehäuse, in dem DPFs untergebracht sind, bezüglich seiner Länge begrenzt ist, besteht die Notwendigkeit, die Länge des Oxidationskatalysators oder der DPFs zu kürzen. Die eine verkürzte Länge aufweisenden Oxidationskatalysatoren oder DPFs können jedoch nicht mit sicherer Genauigkeit mit Gehäusen zusammengebaut werden und verfügen leider über eine unzureichende Zuverlässigkeit bezüglich ihrer Festigkeit.One large part however, the PMs get through the oxidation catalyst as they are. Accordingly, PMs on the inlet end surface of the DPFs deposited in a small amount. The problem to solve fundamentally, is impossible. If also a housing, in which DPFs are housed is limited in length, there is a need to know the length of the oxidation catalyst or DPFs. Having a shortened length However, oxidation catalysts or DPFs can not be made with safer Accuracy with enclosures be assembled and dispose unfortunately over an insufficient reliability in terms of their strength.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung ist angesichts solcher Umstände entwickelt worden. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu verhindern, dass PMs sich auf der Einlassendoberfläche von DPFs ablagern, und ferner gleichzeitig die Reinigungsaktivitäten zu verbessern.The The present invention is developed in view of such circumstances Service. It is therefore an object of the present invention to prevent PMs from getting on the inlet end surface of DPFs at the same time as improving the cleaning activities.
Die
vorstehende Aufgabe kann durch einen Filterkatalysator zum Reinigen
von Abgasen gemäß der vorliegenden
Erfindung lösen.
Der vorliegende Filterkatalysator dient zum Reinigen von aus Verbrennungsmotoren
ausgestoßenen
und Partikel aufweisenden Abgasen und weist folgende Merkmale auf:
eine
Wandströmungs-Bienenwabenstruktur,
die folgende Merkmale aufweist:
Einlasszellen, die auf der
stromabwärtigen
Seite der Abgase zugestopft sind; Auslasszellen, die zu den Einlasszellen
benachbart sind, und auf der Seite stromauf der Abgase zugestopft
sind;
zelluläre
Filterwände,
die die Einlasszellen und die Auslasszellen abgrenzen, und Poren
aufweisen; und
eine Katalysatorschicht, die auf zumindest einer Oberfläche ausgebildet
ist, die von der Gruppe bestehend aus der Oberfläche der zellulären Filterwände und
der Oberfläche
der Poren der zellulären
Filterwände
ausgewählt
ist; und
eine auf der Seite stromauf befindliche gerade Bienenwabenstruktur,
die auf der Seite stromauf der Abgase in Bezug auf die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur
angeordnet ist, die einstückig
mit der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur
bereitgestellt ist, und folgende Merkmale aufweist:
auf der
Seite stromauf befindliche, gerade Zellen, in denen die Abgase in
gerader Richtung strömen;
und
auf der Seite stromauf befindliche, zelluläre Wände, die
die auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen abgrenzen,
wobei
die Anzahl der Zellen in der auf der Seite stromauf befindlichen
Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
mehr beträgt
als die Anzahl der Einlasszellen in der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur, die
auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen den stromauf
befindlichen Endoberflächen
der zellulären
Filterwände
gegenüberliegen,
und der Filterkatalysator ferner eine Rampe aufweist, die sich von
den auf der Seite stromauf befindlichen zellulären Wänden abfallend erstrecken,
wobei bestimmte, auf der Seite stromauf befindliche, zelluläre Wände mit
den zellulären
Filterwänden
verbunden werden und die Abgase zu den Einlasszellen geführt werden und
die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur
und die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
einstückig
aus Keramik gebildet sind.The above object can be achieved by a filter catalyst for purifying exhaust gases according to the present invention. The present filter catalyst is used to purify exhaust gases emitted from internal combustion engines and having particulates, and has the following features:
a wall-flow honeycomb structure comprising:
Inlet cells plugged on the downstream side of the exhaust gases; Outlet cells adjacent to the inlet cells and plugged on the side upstream of the exhaust gases;
cellular filter walls defining the inlet cells and the outlet cells and having pores; and
a catalyst layer formed on at least one surface selected from the group consisting of the surface of the cellular filter walls and the surface of the pores of the cellular filter walls; and
an upstream-side straight honeycomb structure disposed on the upstream side of the exhaust gases with respect to the wall-flow type honeycomb structure provided integrally with the wall-flow type honeycomb structure, comprising:
on the side upstream, straight cells, in which the exhaust gases flow in a straight direction; and
on the upstream side, cellular walls delimiting the straight upstream cells,
wherein the number of cells in the upstream-side straight-flow honeycomb structure is more than the number of the inlet cells in the wall-flow honeycomb structure located on the upstream-side straight-cell side opposite to the upstream end surfaces of the cellular filter walls, and the filter catalyst further comprises a ramp sloping away from the upstream side cellular walls, wherein certain upstream side cellular walls are joined to the cellular filter walls; the exhaust gases are guided to the inlet cells and the wall-flow honeycomb structure and the upstream-side straight-flow honeycomb structure are integrally formed of ceramic.
Zusätzlich kann
der vorliegende Filterkatalysator wünschenswerter Weise eine auf
der stromabwärtigen
Seite befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
aufweisen, die auf der stromabwärtigen
Seite der Abgase in Bezug auf die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur angeordnet ist,
die einstückig
mit der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur
ausgebildet ist, und folgende Merkmale aufweist:
auf der stromabwärtigen Seite
befindliche gerade Zellen, bei denen die Abgase gerade strömen; und
auf
der stromabwärtigen
Seite befindliche, zelluläre Wände, die
die auf der stromabwärtigen
Seite befindlichen, geraden Zellen abgrenzen und mit einer NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysatorschicht
versehen sind.In addition, the present filter catalyst may desirably have a downstream side straight-flow honeycomb structure disposed on the downstream side of the exhaust gases with respect to the wall-flow honeycomb structure integrally formed with the wall-flow honeycomb structure and having:
straight cells on the downstream side where the exhaust gases are flowing; and
on the downstream side, cellular walls delimiting the downstream-side straight cells and provided with a NO x -sorbing and -reducing catalyst layer.
Insbesondere gemäß dem vorliegenden Filterkatalysator besteht die Möglichkeit, zu verhindern, dass die PMs sich auf der Einlassendoberfläche der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur ablagern. Dementsprechend besteht die Möglichkeit zu verhindern, dass der Druckverlust ansteigt. Außerdem wird die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur bezüglich der Aufwärmeigenschaft aufgerüstet und demzufolge bezüglich der PM-oxidierenden Aktivität verbessert. Zusätzlich weist die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur einen vergrößerten Öffnungsbereich oder eine vollständig geöffnete Endoberfläche auf, so dass die Möglichkeit besteht, den Durchmesser der Zellen zu reduzieren, um den spezifischen Oberflächenbereich zu ver größern. Folglich ist die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur mit einem vergrößerten Kontaktbereich in Bezug auf Abgase versehen, so dass Aktivitäten verbessert werden. Gleichzeitig wird die Ladungsdichte des katalytischen Bestandteils gesenkt, so dass das granuläre Wachstum des katalytischen Bestandteils bei hohen Temperaturen verhindert wird. Somit wird die Dauerhaftigkeit des katalytischen Bestandteils verbessert.Especially according to the present Filter catalyst it is possible to prevent the PMs from being on the inlet end surface of the wall-flow honeycomb structure deposit. Accordingly, there is a possibility to prevent the pressure loss increases. Furthermore becomes the wall-flow honeycomb structure regarding the warm-up property upgraded and accordingly with respect the PM-oxidizing activity improved. additionally indicates the upstream flow straight honeycomb structure an enlarged opening area or a completely open end surface, so that there is the possibility reduce the diameter of the cells to the specific surface area to enlarge. consequently is the upstream-side straight-flow honeycomb structure with an enlarged contact area with regard to exhaust gases, so that activities are improved. simultaneously the charge density of the catalytic component is lowered, so that granular growth of the catalytic ingredient at high temperatures becomes. Thus, the durability of the catalytic ingredient becomes improved.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSUMMARY THE DRAWING
Ein umfassenderes Verständnis für die vorliegende Erfindung und vieler ihrer Vorteile wird unter Bezugnahme auf die nachstehende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die allesamt Teil der Offenbarung sind, näher erläutert:One more comprehensive understanding for the The present invention and many of its advantages will be better understood by reference to the detailed below Description in conjunction with the attached drawings, all of them Part of the revelation are, closer explains:
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Nachdem die vorliegende Erfindung allgemein beschrieben worden ist, wird die Erfindung durch Bezugnahme auf die spezifischen bevorzugten Ausführungsformen, die hierin ausschließlich zu Darstellungszwecken vorgesehen sind und nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der angehängten Ansprüche auszulegen sind, besser verständlich.After this the present invention has been generally described the invention by reference to the specific preferred embodiments, the only herein intended for purposes of illustration and not as a limitation of Scope of the appended claims are, understandable.
Bei dem vorliegenden Filterkatalysators ist die auf der stromaufwärtigen Seite befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur auf einer Seite stromauf der Abgase in Bezug auf die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur angeordnet und ist einstückig mit der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur ausgebildet. Wenn die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur unabhängig voneinander angeordnet sind, ist die Entstehung von Zwischenräumen zwischen denselben unvermeidbar. Dabei entweicht die Wärme der Abgase durch die Zwischenräume. Bei dem vorliegenden Filterkatalysator sind jedoch die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur einstückig ausgebildet. Dementsprechend wird die thermische Leitfähigkeit des vorliegenden Filterkatalysators derart verbessert, dass die Wärme der Abgase sich reibungslos von der an der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur zur Wandströmungs-Bienenwabenstruktur leiten läßt. Daher kann die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur so rasch erwärmt werden, dass die Katalysatorschicht die katalytischen Aktivitäten umgehend aufzeigen kann.In the present filter catalyst, the upstream-side straight-flow honeycomb structure is disposed on a side upstream of the exhaust gases with respect to the wall-flow honeycomb structure, and is formed integrally with the wall-flow type honeycomb structure. If the on the upstream side be the straight-flow honeycomb structure and the wall-flow honeycomb structure are arranged independently of each other, the formation of gaps between them is unavoidable. The heat of the exhaust gases escapes through the interstices. However, in the present filter catalyst, the upstream-side straight-flow honeycomb structure and the wall-flow type honeycomb structure are integrally formed. Accordingly, the thermal conductivity of the present filter catalyst is improved so that the heat of the exhaust gases can be smoothly conducted from the upstream-side straight-flow honeycomb structure to the wall-flow honeycomb structure. Therefore, the wall-flow honeycomb structure can be heated so rapidly that the catalyst layer can promptly show the catalytic activities.
Wenn außerdem die auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen beispielsweise koaxial mit den Einlasszellen angeordnet sind, strömen die Abgase, die geradewegs in den auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen strömen, wie sie sind in die Einlasszellen. Daher wird verhindert, dass die PMs sich auf den Öffnungen der Einlasszellen ablagern, so dass ein Anstieg des Druckverlustes verhindert wird. Selbst wenn die Einlasstemperatur der Abgase abfällt und sich dabei PMs an den Einlasszellen ablagern, kann zudem die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur eine hohe Wärmeeinbehaltungseigenschaft aufweisen, weil sie einstückig mit der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur vorgesehen ist. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, die abgelagerten PMs zu verbrennen. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass die Öffnungen der Einlasszellen durch die PMs verschlossen werden. Es ist zu beachten, dass bei dieser Anordnung die auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen den zugestopften Auslasszellen ebenfalls gegenüberliegen. Dementsprechend ist es unvermeidlich, dass sich PMs mehr oder weniger an den zugestopften Öffnungen der Auslasszellen ablagern. Wenn jedoch die Abgase mit den hohen Temperaturen strömen, besteht die Möglichkeit, die abgelagerten PMs zu verbrennen. Da die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur wahrscheinlich wie vorstehend beschrieben aufgewärmt wird, so dass die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur eine hohe Wärmeinbehaltungseigenschaft aufweist, ist es ohne weiteres möglich, die PMs zu verbrennen.If Furthermore for example, the straight cells located on the upstream side are arranged coaxially with the inlet cells, the exhaust gases flow, the straight into the on the side upstream, straight Cells stream, as they are in the inlet cells. Therefore, it prevents the PMs themselves on the openings depositing the inlet cells, causing an increase in pressure loss is prevented. Even if the inlet temperature of the exhaust gases drops and In the process, PMs can be deposited on the inlet cells and can also form the wall-flow honeycomb structure a high heat retention property exhibit because they are one-piece with the upstream flow straight honeycomb structure on the upstream side is provided. Accordingly, there is the possibility of the deposited To burn PMs. Accordingly, it is possible to prevent the openings the inlet cells are closed by the PMs. It should be noted that in this arrangement the upstream ones, straight cells also face the clogged outlet cells. Accordingly It is inevitable that PMs are more or less at the clogged openings deposit the outlet cells. However, if the exhaust gases with the high Temperatures are flowing, it is possible, to burn the deposited PMs. Since the wall-flow honeycomb structure is probably warmed up as described above, so that the wall-flow honeycomb structure a high heat retention property it is easily possible to burn the PMs.
Wenn zusätzlich die zugestopften Auslasszellen des Wandströmungs-Bienenwabenstruktur zur Endoberfläche der Filterkatalysatorstruktur freiliegen, könnten die zugestopften Auslasszellen beschädigt werden, wenn die Filterkatalysatorstruktur angefaßt wird oder sie Vibrationen unterworfen wird. Ist dies der Fall, ist es schwierig, die PMs zu entfernen, weil die Abgase in die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur durch die beschädigten, zugestopften Zellen strömen und schließlich wie sie sind nach außen ausgestoßen werden. Bei dem vorliegenden Filterkatalysator ist jedoch die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur auf einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur angeordnet, um sich in einem Stück von der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur fortzusetzen. Somit sind die zugestopften Auslasszellen der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur überhaupt nicht freigelegt. Dementsprechend ist es möglich, die Verschlechterung der PM-reinigenden Aktivität, was eine Folge der beschädigten, zugestopften Auslasszellen ist, zuverlässig zu hemmen.If additionally the plugged outlet cells of the wall-flow honeycomb structure to the end surface of the Filter catalyst structure could be exposed, the clogged outlet cells to be damaged, when the filter catalyst structure is being handled or it is vibrating is subjected. If this is the case, it is difficult to get the PMs Remove because the exhaust gases in the wall-flow honeycomb structure through the damaged, flow to clogged cells and finally how they are outward pushed out become. However, in the present filter catalyst, the upstream side of the straight-flow honeycomb structure an upstream one Side with respect to the wall-flow honeycomb structure arranged to be in one piece from the wall-flow honeycomb structure continue. Thus, the plugged outlet cells of the wall-flow honeycomb structure are all at all not exposed. Accordingly, it is possible the deterioration the PM-cleaning activity, what a consequence of the damaged, clogged outlet cells is to inhibit reliable.
Die auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen können wünschenswerter Weise der Endoberfläche der zellulären Filterwände gegenüberliegen, und der Filterkatalysator kann wünschenswerter Weise ferner eine Rampe aufweisen, die sich von den zellulären Wänden auf der Seite stromauf in abfallender Weise erstreckt, wobei die auf der Seite stromauf befindlichen zellulären Wände mit den zellulären Filterwänden verbunden werden und die Abgase zu den Einlasszellen führen. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, die Abgase, die in die auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen strömen, einfach in die Einlasszellen zu führen. Somit kann verhindert werden, dass sich die PMs auf den zugestopften Auslasszellen ablagern.The Upstream straight cells may be more desirable Way of the end surface the cellular filter walls opposed, and the filter catalyst may be more desirable Way further have a ramp extending from the cellular walls the side upstream in a sloping manner, wherein the on the side upstream cellular walls connected to the cellular filter walls and the exhaust gases lead to the inlet cells. In such an arrangement Is it possible, the exhaust gases that are in the upstream on the side, straight Cells stream, easy to lead into the inlet cells. Thus, can be prevented be that the PMs are deposited on the clogged outlet cells.
Die Rampe kann wünschenswerter Weise eine auf der Seite stromauf befindliche Endoberfläche der zugestopften Auslasszellen sein, die durch Verformen der zellulären Filterwände gebildet werden. Wenn es sich bei der Rampe um eine auf der Seite stromauf befindliche Endoberfläche der zugestopften Auslasszellen handelt, die durch Verformen der zellulären Filterwände gebildet werden, besteht die Möglichkeit, die Abgase durch die Rampe strömen zu lassen und die PMs auch an der Rampe zu filtern. Obwohl die auf der Seite stromauf befindliche Endoberfläche auf der zugestopften Auslasszellen in die Rampe verwandelt wird, ist die Wärmekapazität der Rampe gleich der der zellulären Filterwände und ist kleiner als die der herkömmlichen Verstopfungsstopfen. Somit wird die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur bezüglich der Aufwärmeigenschaften verbessert. Daher wird der vorliegende Filterkatalysators bezüglich der Aktivität aufgerüstet, wenn er PMs reinigt, die sich durch Oxidation an der Rampe abgelagert haben.The Ramp can be more desirable Way an upstream on the side end surface of the To be plugged outlet cells formed by deforming the cellular filter walls become. If the ramp is one on the upstream side located end surface the plugged outlet cells, which by deforming the cellular filter walls be formed, it is possible the exhaust gases flow through the ramp and to filter the PMs also at the ramp. Although the on the upstream side end surface on the plugged outlet cells is converted into the ramp, the heat capacity of the ramp is equal to the cellular filter walls and is smaller than the conventional one Constipation plug. Thus, the wall-flow honeycomb structure with respect to Warm-up properties improved. Therefore, the present filter catalyst with respect to activity upgraded when cleaning PMs that are deposited by oxidation on the ramp to have.
Es ist ferner wünschenswert, dass eine oxidierende Katalysatorschicht auf der Oberfläche der auf der Seite stromauf befindlichen zellulären Wände gebildet werden kann. Bei der oxidierenden Katalysatorschicht besteht die Möglichkeit, HC und CO, die in den Abgasen beinhaltet sind, die geradewegs in den auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen strömen, zu oxidieren und zu reinigen. Ferner erzeugt die oxidierende Katalysatorschicht bei der Oxidation und Reinigung Wärme, so dass es möglich ist, das Aufwärmen der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur weiterhin zu vereinfachen. Wenn ein NOx-sorbierendes Element auf die Katalysatorschicht der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird, besteht die Möglichkeit, NO2, das durch die Oxidation der oxidierenden Katalysatorschicht erzeugt wird, in dem NOx-sorbierenden Element zu sorbieren. Dementsprechend wird der vorliegende Filterkatalysator in Bezug auf die Aktivität, wenn er NOx reinigt, weiter verbessert. Wenn außerdem ein Reduktionsmittel wie Leichtöl aufgesprüht wird, verdampft das Reduktionsmittel an den auf der Seite stromauf befindlichen, geraden Zellen und strömt in die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur. Zusätzlich wird die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur in Bezug auf die NOx-Reduktionsaktivität aufgerüstet, da sich die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur wahrscheinlich wie vorstehend beschrieben aufwärmt.It is further desirable that an oxidizing catalyst layer can be formed on the surface of the upstream side cellular walls. In the oxidizing Kataly layer, it is possible to oxidize and purify HC and CO contained in the exhaust gases flowing straight into the upstream side straight cells. Further, the oxidizing catalyst layer generates heat in the oxidation and purification, so that it is possible to further facilitate the warm-up of the wall-flow honeycomb structure. When an NO x -sorbing element is charged on the catalyst layer of the wall-flow honeycomb structure, there is a possibility to sorb NO 2 generated by the oxidation of the oxidizing catalyst layer in the NO x -sorbing element. Accordingly, the present filter catalyst is further improved in activity when it purifies NO x . In addition, when a reducing agent such as light oil is sprayed, the reducing agent evaporates on the upstream side straight cells and flows into the wall-flow honeycomb structure. In addition, the wall-flow honeycomb structure is upgraded with respect to NO x reduction activity because the wall-flow honeycomb structure is likely to warm up as described above.
Der Filterkatalysator kann ferner eine auf der stromabwärtigen Seite befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur aufweisen, die auf der stromabwärtigen Seite der Abgase in Bezug auf die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur angeordnet ist, die einstückig mit der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur ausgebildet ist und folgende Merkmale aufweist: auf der stromabwärtigen Seite befindliche, gerade Zellen, in denen die Abgase gerade strömen; und auf der stromabwärtigen Seite befindliche zelluläre Wände, die die auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, geraden Zellen abgrenzen. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, zellulären Wände mit einer NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysatorschicht versehen werden können. Wenn ein reduzierendes Mittel wie z. B. Leichtöl auf gesprühte wird, wird das reduzierende Gas einer katalytischen Wirkung der Katalysatorschicht der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur unterzogen, um aktives, reformiertes HC zu erzeugen, und das resultierende, reformierte HC strömt in die auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, geraden Zellen. Die Katalysatorschicht erzeugt außerdem eine Reaktionswärme, um die Temperatur der Abgase weiter zu erhöhen, die in die auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, geraden Zellen strömen. Daher wird die NOx-Reduktionsaktivität der NOx-sorbierenden und reduzierenden Katalysatorschicht verbessert. Zusätzlich wird der Druckabfall an den auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, geraden Zellen nicht allzu sehr verstärkt, selbst wenn die Ladungsmenge der NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysatorschicht vergrößert wird. Somit besteht die Möglichkeit, die Ladungsdichte des Edelmetalls und des NOx-sorbierenden Elements zu senken, um die Dauerhaftigkeit des NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysators aufzuwerten.The filter catalyst may further include a downstream-side straight-flow honeycomb structure disposed on the downstream side of the exhaust gases with respect to the wall-flow honeycomb structure integrally formed with the wall-flow honeycomb structure and having the following features: on the downstream side located, straight cells in which the exhaust gases are flowing straight; and downstream side cellular walls delimiting the downstream side straight cells. In this case, it is desirable that the downstream side cellular walls can be provided with a NO x sorbing and reducing catalyst layer. If a reducing agent such. Light oil is sprayed on, the reducing gas is subjected to catalytic action of the catalyst layer of the wall-flow honeycomb structure to produce active, reformed HC, and the resulting reformed HC flows into the downstream-side straight cells. The catalyst layer also generates a heat of reaction to further increase the temperature of the exhaust gases flowing into the downstream-side straight cells. Therefore, the NO x reduction activity of the NO x sorbing and reducing catalyst layer is improved. In addition, even if the amount of charge of the NO x sorbing and reducing catalyst layer is increased, the pressure drop on the downstream side straight cells is not increased too much. Thus, it is possible to lower the charge density of the noble metal and the NO x -sorbing element in order to enhance the durability of the NO x -sorbing and -reducing catalyst.
Die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur und die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur oder die auf der stromabwärtigen Seite befindliche, Geradströmungs-Bienenwabenstruktur werden aus einem hitzebeständigen Keramikmaterial wie Cordierit gefertigt. Die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur und die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur werden folgendermaßen einstückig gefertigt. Zunächst wird eine gerade, bienenwabenförmige Struktur durch Extrusionsformen ausgebildet. Auslasszellen werden durch Zustopfen an inneren Positionen in Bezug auf eine der gegenüberliegenden Endoberflächen von der geraden bienenwabenförmigen Struktur gebildet. Die Einlasszellen werden durch Zustopfen der jeweils anderen der gegenüberliegenden Endoberflächen gebildet. Die derart zugestopfte, gerade bienenwabenförmige Struktur wird kalziniert. Alternativ können Presskörper der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur und der an der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur, die für DPF-Anwendungen zugestopft werden, aneinander gefügt werden, indem sie an ihren aneinanderstoßenden Endoberflächen kalziniert werden.The Wall flow honeycomb structure and the upstream-side straight-flow honeycomb structure or those on the downstream Side, straight flow honeycomb structure be made of a heat resistant Made of ceramic material such as cordierite. The wall-flow honeycomb structure and the upstream-side straight-flow honeycomb structure become like this one piece manufactured. First becomes a straight, honeycomb-shaped Structure formed by extrusion molding. Outlet cells are by stopping at inner positions with respect to one of the opposite end surfaces from the straight honeycomb-shaped Structure formed. The inlet cells are stopped by clogging the each other opposite end surfaces educated. The thus stuffed, straight honeycomb-shaped structure is calcined. Alternatively you can compacts the wall-flow honeycomb structure and the upstream side straight-flow honeycomb structure, the for DPF applications are plugged together, by calcining at their abutting end surfaces become.
Zumindest die zellulären Filterwände der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur können vorzugsweise eine Porosität von 40 bis 80 % und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 10 bis 40 μm aufweisen. Besonders wünschenswert ist es, dass die Porosität in einen Bereich von 60 bis 75 % und der durchschnittliche Porendurchmesser in einem Bereich von 22 bis 35 μm fallen kann. Bei einer solchen Anordnung ist ein wirksames Abfangen von PMs möglich. Gleichzeitig kann verhindert werden, dass sich der Druckabfall vergrößert, selbst wenn die Katalysatorschicht in einem Betrag von 100 bis 200 g bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur ausgebildet ist. Die Poren können in den nachstehend beschriebenen zellulären Filterwänden ausgebildet sein. Ein brennbares Pulver, wie z. B. Kohlenstoffpulver, Holzpulver, Stärke und Polymere, wird zu einem Schlamm vermischt, dessen Hauptbestandteil ein Cordieritpulver ist. Der Schlamm wird durch Formen zu einem Werkstück verarbeitet. Wenn das geformte Werkstück kalziniert wird, verschwindet das brennbare Pulver und bildet Poren aus. Außerdem ist es möglich, die Porosität und den durchschnittlichen Porendurchmesser der zellulären Filterwände durch Steuern des Partikeldurchmessers und der verwendeten Menge des brennbaren Pulvers zu steuern.At least the cellular filter walls the wall-flow honeycomb structure can preferably a porosity from 40 to 80% and an average pore diameter of 10 to 40 μm exhibit. Especially desirable it is that porosity in a range of 60 to 75% and the average pore diameter in a range of 22 to 35 μm can fall. With such an arrangement is an effective interception possible from PMs. At the same time it can be prevented that the pressure drop increases, even When the catalyst layer in an amount of 100 to 200 g to 1 L of the wall-flow honeycomb structure is trained. The pores can be formed in the cellular filter walls described below. One combustible powder, such as. As carbon powder, wood powder, starch and Polymers, is mixed into a sludge, its main ingredient is a cordierite powder. The mud becomes one through molding workpiece processed. When the molded part is calcined, it disappears flammable powder and forms pores. Moreover, it is possible the porosity and the average pore diameter of the cellular filter walls Controlling the particle diameter and the amount of combustible used To control powder.
Die Katalysatorschicht, die auf den zellulären Filterwänden der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur ausgebildet ist, weist ein poröses Oxid und einen katalytischen Bestandteil auf, der auf das poröse Oxid geladen ist. Was das poröse Oxid angeht, so besteht die Möglichkeit, zumindest ein aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, ZrO2, CeO2, TiO2 und SiO2 ausgewähltes Oxid oder ein zusammengesetztes Oxid zu verwenden, das eine Mehrzahl der Oxide aufweist.The catalyst layer resting on the cellular filter walls of the wall flow honeycombs structure has a porous oxide and a catalytic component which is loaded on the porous oxide. As for the porous oxide, it is possible to use at least one oxide selected from the group consisting of Al 2 O 3 , ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 and SiO 2 or a composite oxide having a plurality of the oxides.
Es ist wünschenswert, dass die Katalysatorschicht nicht nur auf der Oberfläche der zellulären Filterwände der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur, sondern auch auf der Oberfläche der Poren, die durch Verschwinden des brennbaren Pulvers entstehen, gebildet werden kann.It is desirable that the catalyst layer not only on the surface of the cellular filter walls the wall-flow honeycomb structure, but also on the surface the pores resulting from the disappearance of the combustible powder, can be formed.
Die Katalysatorschicht, die auf den zellulären Filterwänden der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur gebildet ist, kann vorzugsweise in einem Betrag von 100 bis 200 g bezogen auf einen 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geschichtet sein. Wenn die Katalysatorschicht in einem Betrag von weniger als 100 g bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geschichtet ist, ist eine Minderung der Dauerhaftigkeit der katalytischen Aktivitäten unvermeidbar. Wenn die Katalysatorschicht in einem Betrag von mehr als 200g bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geschichtet ist, erweist sich dies als unpraktisch, weil solche Katalysatorschichten den Druckabfall unmäßig erhöhen.The Catalyst layer deposited on the cellular filter walls of the wall-flow honeycomb structure is formed, preferably in an amount of 100 to 200 g layered with respect to a 1 L of the wall-flow honeycomb structure. When the catalyst layer is in an amount of less than 100 g based on 1 L of the wall-flow honeycomb structure Layered is a reduction in the durability of the catalytic activities unavoidable. If the catalyst layer in an amount of more as 200g based on 1 L of the wall-flow honeycomb structure layered This proves to be impractical because such catalyst layers Increase the pressure drop excessively.
Die Katalysatorschicht kann auf folgende Art und Weise gebildet werden. Ein Oxidpulver oder ein zusammengesetztes Oxidpulver wird zusammen mit einer Bindemittelkomponente, wie Aluminiumoxidsol, und Wasser zu einem Schlamm verarbeitet. Der resultierende Schlamm wird auf die zellulären Filterwände abgeschieden und anschließend kalziniert. Wenn der Schlamm auf die zellulären Filterwänden abgeschieden worden ist, besteht die Möglichkeit der Verwendung von gewöhnlichen Eintauchverfahren. Es ist jedoch wünschenswert, den Schlamm, der im Übermaß in die Poren eingedrungen ist, durch Durchblasen von Luft oder Absaugen zu entfernen.The Catalyst layer can be formed in the following manner. An oxide powder or a composite oxide powder is combined with a binder component, such as alumina sol, and water processed to a mud. The resulting mud will open the cellular filter walls deposited and then calcined. When the sludge has been deposited on the cellular filter walls, it is possible the use of ordinary Immersion method. However, it is desirable to the mud, the in excess in the Pore has penetrated, by blowing air or suction to remove.
Was den katalytischen Bestandteil angeht, der auf die Katalysatorschicht geladen ist, so besteht die Möglichkeit, katalytische Bestandteile zu verwenden, die NOx durch katalytische Reaktion reduzieren können und die die Oxidation von PMS fördern können. Es ist jedoch zu bevorzugen, ein oder mehrere Elemente aufzuladen, die aus der Gruppe bestehend aus Edelmetallen der Platingruppe, wie Pt, Rh und Pd, ausgewählt sind, auf die Katalysatorschicht zu laden. Es ist zu bevorzugen, des weiteren ein NOx-sorbierendes Element auf die Katalysatorschicht zu laden. Die Ladungsmenge des Edelmetalls kann vorzugsweise in einen Bereich von 2 bis 8 g bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur fallen. Wenn die Ladungsmenge weniger als 2 g bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur beträgt, sind die Reinigungsaktivitäten der resultierenden Katalysatorschichten zu gering, um praktisch wirken zu können. Wenn das Edelmetall in einem Betrag von mehr als 8 g bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird, werden die Aktivitäten der resul tierenden Katalysatorschichten gesättigt und damit gleichzeitig die Materialkosten in die Höhe getrieben.As for the catalytic component charged on the catalyst layer, it is possible to use catalytic components which can reduce NO x by catalytic reaction and which can promote the oxidation of PMS. However, it is preferable to charge one or more elements selected from the group consisting of platinum group noble metals such as Pt, Rh and Pd on the catalyst layer. It is preferable to further charge a NO x -sorbing element onto the catalyst layer. The amount of charge of the noble metal may preferably fall within a range of 2 to 8 g with respect to 1 L of the wall-flow honeycomb structure. When the charge amount is less than 2 g with respect to 1 L of the wall-flow honeycomb structure, the purifying activities of the resulting catalyst layers are too low to be practical. When the noble metal is charged in an amount of more than 8 g with respect to 1 L of the wall-flow honeycomb structure, the activities of the resultant catalyst layers are saturated and at the same time the material cost is increased.
Das Edelmetall kann wie nachstehend beschrieben auf die Katalysatorschicht geladen werden. Das Edelmetall wird auf die Katalysatorschicht, die ein Oxidpulver oder ein zusammengesetztes Oxidpulver aufweist, durch Adsorptionsladeverfahren oder Absorptionsladeverfahren mit einer Lösung, in der ein Salz des Edelmetalls, wie z. B. dessen Nitrat, gelöst ist, geladen. Alternativ kann das Edelmetall im voraus auf ein Oxidpulver oder ein zusammengesetztes Oxidpulver geladen werden. Dann kann die Katalysatorschicht mit dem resultierenden katalytischen Pulver gebildet werden.The Noble metal can be applied to the catalyst layer as described below getting charged. The precious metal is applied to the catalyst layer, the an oxide powder or a composite oxide powder Adsorption charging process or absorption charging process with a Solution, in a salt of precious metal, such as. B. whose nitrate is dissolved, loaded. Alternatively, the noble metal may be pre-deposited on an oxide powder or a composite oxide powder are charged. Then can the catalyst layer with the resulting catalytic powder be formed.
Was das NOx-sorbierende Element angeht, das auf die Katalysatorschicht geladen ist, so besteht die Möglichkeit der Verwendung von zumindest einem Element, das aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, Alkalierdmetallen und Seltenerdelementen ausgewählt ist. Die Alkalimetalle können sein K, Na, Cs und Li. Die Alkalierdmetalle können sein Ba, Ca, Mg und Sr. Die Seltenerdelemente können sein Sc, Y, Pr und Nd. Wünschenswert ist es von von diesen zumindest ein Element zu verwenden, das aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Alkalierdmetallen ausgewählt ist, die in Bezug auf die NOx-sorbierende Fähigkeit eine gute Leistung erzielen.As for the NO x sorbing member loaded on the catalyst layer, there is a possibility of using at least one member selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements. The alkali metals may be K, Na, Cs and Li. The alkaline earth metals may be Ba, Ca, Mg and Sr. The rare earth elements may be Sc, Y, Pr and Nd. It is desirable to use of these at least one element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals which perform well in terms of NO x -sorbing ability.
Die Ladungsmenge der NOx-sorbierenden Elemente kann vorzugsweise in einen Bereich von 0,25 bis 0,45 mol bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur fallen. Wenn die Ladungsmenge geringer ist als 0,25 mol bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur sind die Reinigungsaktivitäten der resultierenden Katalysatorschichten zu schwach, um praktisch wirken zu können. Wenn das NOx-sorbierende Element mit mehr als 0,45 mol bezogen auf 1 L der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird, bedeckt das NOx-sorbierende Element das Edelmetall, um die Aktivitäten der resultierenden Katalysatorschichten zu mindern.The charge amount of the NO x -sorbing elements may preferably fall within a range of 0.25 to 0.45 mol with respect to 1 L of the wall-flow honeycomb structure. When the amount of charge is less than 0.25 mol with respect to 1 L of the wall-flow honeycomb structure, the purifying activities of the resulting catalyst layers are too weak to be practical. When the NOx sorbing element is charged at more than 0.45 mol with respect to 1 L of the wall-flow honeycomb structure, the NO x -sorbing element covers the noble metal to reduce the activities of the resulting catalyst layers.
Das NOx-sorbierende Element kann in folgender Weise auf die Katalysatorschicht geladen werden. Das NOx-sorbierende Element wird durch Absorptionsladeverfahren mit einer Lösung, in der ein Acetat oder ein Nitrat des NOx-sorbierenden Elements gelöst ist, auf die Katalysatorschicht geladen. Alternativ kann das NOx-sorbierende Element im voraus auf ein Oxidpulver oder ein zusammengesetztes Oxidpulver geladen werden. Dann kann mit dem resultierenden Pulver die Katalysatorschicht gebildet werden.The NO x -sorbing element can be charged to the catalyst layer in the following manner. The NO x -sorbing member is loaded on the catalyst layer by absorption charging method with a solution in which an acetate or a nitrate of the NO x -sorbing member is dissolved. Alternatively, the NO x -sorbing element may be preloaded on an oxide powder or a composite oxide powder. Then, with the resulting powder, the catalyst layer can be formed.
Die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die auf der stromabwärtigen Seite befindliche Bienenwabenstruktur kann aus hitzebeständigem Keramikmaterial wie Cordierit in der gleichen Weise wie die Wandströmungs-Bienenwabenstruktur gebildet sein. Um die Integrität mit der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur zu verbessern, ist es wünschenswert, dass die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die auf der stromabwärtigen Seite befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur aus dem gleichen Material gebildet werden können wie das der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur.The on the side upstream straight-flow honeycomb structure and those on the downstream Side honeycomb structure may be made of heat-resistant ceramic material such Cordierite formed in the same manner as the Wandströmungs-honeycomb structure be. To the integrity with the wall-flow honeycomb structure it is desirable to improve that the upstream-side straight-flow honeycomb structure and those on the downstream Side straight-flow honeycomb structure can be formed from the same material as that of the wall-flow honeycomb structure.
Es ist nicht erforderlich, in den auf der Seite stromauf befindlichen, zellulären Wänden der auf der Seite stromauf befindlichen Bienenwabenstruktur und den auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, zellulären Wänden der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur Poren zu bilden, weil sie zum Abfangen von PMs nicht erforderlich sind. Die auf der Seite stromauf befindlichen, zellulären Wände und die auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, zellulären Wände können eine Porösität, einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser oder eine Porendurchmesserverteilung aufweisen, die mit der der zellulären Filterwände der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur identisch ist.It is not required in the upstream side, cellular walls the on the side upstream honeycomb structure and the one on the downstream Side, cellular walls the one on the downstream Side straight-flow honeycomb structure pores because they are not required to intercept PMs. The upstream side, cellular walls and the downstream side located, cellular Walls can be one Porosity, one have average particle diameter or pore diameter distribution, with the cellular filter walls the wall-flow honeycomb structure is identical.
Der auf der Oberfläche der auf der Seite stromauf befindlichen, zellulären Wände gebildete oxidierende Katalysator weist ein poröses Oxid und ein auf das poröse Oxide geladenes Edelmetall auf. Es ist zu bevorzugen, den oxidierenden Katalysator in einem Betrag von 100 bis 300 g bezogen auf 1 L der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur zu bilden. Was das poröse Oxid angeht, so besteht die Möglichkeit, zumindest ein Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, ZrO2, CeO2, TiO2 und SiO2 ausgewählt ist, oder ein zusammengesetztes Oxid zu verwenden, das eine Mehrzahl der Oxide aufweist. Was das Edelmetall angeht, das auf das poröse Oxid geladen ist, so besteht die Möglichkeit, Edelmetalle zu verwenden, die die Oxidationsreaktion der PMs fördern können. Es ist jedoch zu bevorzugen, ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe bestehend aus den Edelmetallen der Platingruppe, wie z. B. Pt, Rh und Pd, ausgewählt sind, auf das poröse Oxid zu laden. Die Ladungsmenge des Edelmetalls kann vorzugsweise in einen Bereich von 0,1 g bis 10 g bezogen auf 1 L der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur fallen. Wenn die Ladungsmenge weniger beträgt als 0,1 g bezogen auf 1 L der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur, sind die Reinigungsaktivitäten der resultierenden oxidierenden Katalysatoren zu schwach, um praktisch wirken zu können. Wenn das Edelmetall mit mehr als 10 g bezogen auf einen 1 L der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird, haben sich die Aktivitäten der resultierenden oxidierenden Katalysatoren gesättigt, und gleichzeitig wurden die Materialkosten in die Höhe getrieben. Es ist zu beachten, dass ein NOx-sorbierendes Element ferner auf den oxidierenden Katalysator geladen werden kann.The oxidizing catalyst formed on the surface of the upstream side cellular walls has a porous oxide and a noble metal loaded on the porous oxide. It is preferable to form the oxidizing catalyst in an amount of 100 to 300 g based on 1 L of the upstream-side straight-flow honeycomb structure. As for the porous oxide, it is possible to use at least one oxide selected from the group consisting of Al 2 O 3 , ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 and SiO 2 , or a composite oxide having a plurality of having the oxides. As for the noble metal loaded on the porous oxide, it is possible to use noble metals that can promote the oxidation reaction of the PMs. However, it is preferable to use one or more elements selected from the group consisting of platinum group noble metals, such as platinum group metals. As Pt, Rh and Pd are selected to load on the porous oxide. The charge amount of the noble metal may preferably fall within a range of 0.1 g to 10 g with respect to 1 L of the upstream-side straight-flow honeycomb structure side. When the charge amount is less than 0.1 g with respect to 1 L of the upstream-side straight-flow honeycomb structure, the purifying activities of the resulting oxidizing catalysts are too weak to be practical. When the noble metal was charged more than 10 g with respect to a 1 L of the upstream-side straight-flow honeycomb structure, the activities of the resulting oxidizing catalysts were saturated, and at the same time, the material cost was increased. It should be noted that a NO x -sorbing element may be further charged to the oxidizing catalyst.
Die NOx-sorbierende und -reduzierende Katalysatorschicht, die auf der Oberfläche der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen, zellulären Wände gebildet ist, weist ein poröses Oxid, ein auf das poröse Oxid geladenes Edelmetall, und ein NOx-sorbierendes Element auf, das auf das poröse Oxid geladen ist. Es ist zu bevorzugen, die NOx-sorbierende und -reduzierende Katalysatorschicht in einem Betrag von 200 bis 300 g bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur zu bilden. Was das poröse Oxid angeht, so besteht die Möglichkeit, zumindest ein Oxid zu verwenden, das aus der Gruppe bestehend Al2O3, ZrO2, CeO2, TiO2 und SiO2 ausgewählt ist, oder ein zusammengesetztes Oxid, das eine Mehrzahl der Oxide aufweist, zu verwenden. Es ist zu beachten, dass das Laden des Edelmetalls und des NOx-sorbierenden Elements in der gleichen Weise ausgeführt werden kann wie die Katalysatorschicht auf die zellulären Filterwände der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird.The NO x sorbing and reducing catalyst layer formed on the surface of the downstream side cellular walls has a porous oxide, a noble metal loaded on the porous oxide, and a NO x sorbing member which has the porous oxide is charged. It is preferable to form the NO x sorbing and reducing catalyst layer in an amount of 200 to 300 g based on 1 L of the downstream side straight-flow honeycomb structure. As for the porous oxide, it is possible to use at least one oxide selected from the group consisting of Al 2 O 3 , ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 and SiO 2 , or a composite oxide comprising a plurality of Has oxides to use. It should be noted that the charging of the noble metal and the NO x -sorbing element can be carried out in the same way as the catalyst layer is loaded onto the cellular filter walls of the wall-flow honeycomb structure.
Was das Edelmetall angeht, das auf das poröse Oxid geladen wird, so besteht die Möglichkeit, Edelmetalle zu verwenden, die die Reduktionsreaktion des NOx fördern können. Es ist jedoch zu bevorzugen, ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe bestehend aus Edelmetallen der Platingruppe, wie z. B. Pt, Rh und Pd, ausgewählt sind, auf das poröse Oxid zu laden. Die Ladungsmenge des Edelmetalls kann vorzugsweise in einen Bereich von 0,1 bis 10 g bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur fallen. Wenn die Ladungsmenge geringer ist als 0,1 g bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur, sind die Reinigungsaktivitäten der resultierenden NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysatorschicht zu schwach, als dass sie in der Praxis wirken könnten. Wenn das Edelmetall in einem Betrag von mehr als 10 g bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird, haben sich die Aktivitäten der resultierenden NOx-sorbierende und -reduzierende Katalysatorschicht gesättigt, und gleichzeitig sind die Materialkosten angestiegen.As for the noble metal charged on the porous oxide, it is possible to use noble metals capable of promoting the reduction reaction of NO x . However, it is preferable to use one or more elements selected from the group consisting of platinum group noble metals, such as platinum group metals. As Pt, Rh and Pd are selected to load on the porous oxide. The charge amount of the noble metal may preferably fall within a range of 0.1 to 10 g with respect to 1 L of the downstream-side straight-flow honeycomb structure. When the charge amount is less than 0.1 g with respect to 1 L of the downstream side straight-flow honeycomb structure, the purifying activities of the resulting NO x sorbing-and-reducing catalyst layer are too weak to be effective in practice. When the noble metal is charged in an amount of more than 10 g relative to 1 L of the downstream side straight flow honeycomb structure, the activities of the resulting NO x sorbing and reducing catalyst layer become saturated, and at the same time the material costs have increased.
Was das NOx-sorbierenden Element angeht, das auf die NOx-sorbierende und -reduzierende Katalysatorschicht geladen wird, so besteht die Möglichkeit, zumindest ein Element, das aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen, Alkalierdmetallen und Seltenerdelementen ausgewählt ist, zu verwenden. Die Alkalimetalle können sein K, Na, Cs und Li. Die Alkalierdmetalle können sein Ba, Ca, Mg und Sr. Die Seltenerdelemente können sein Sc, Y, Pr und Nd. Wünschenswert ist es, von diesen zumindest ein Element zu verwenden, das aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Alkalierdmetallen, die in Bezug auf die NOx-sorbierende Fähigkeit eine gute Leistung erzielen, ausgewählt ist.As for the NO x sorbing member being charged on the NO x sorbing and reducing catalyst layer, it is possible to use at least one member selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals and rare earth elements. The alkali metals may be K, Na, Cs and Li. The alkaline earth metals may be Ba, Ca, Mg and Sr. The rare earth elements may be Sc, Y, Pr and Nd. It is desirable to use among them at least one element selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals which perform well in terms of NO x -sorbing ability.
Die Ladungsmenge des NOx-sorbierenden Elements kann vorzugsweise in einen Bereich von 0,25 bis 0,45 mol bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur fallen. Wenn die Ladungsmenge geringer ist als 0,25 mol bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur, sind die Reinigungsaktivitäten der resultierenden NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysatorschicht zu schwach, um in der Praxis wirken zu können. Wenn das NOx-sorbierende Element mit mehr als 0,45mol bezogen auf 1 L der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur geladen wird, bedeckt das NOx-sorbierende Element das Edelmetall, um die Aktivitäten der resultierenden NOx-sorbierende und -reduzierende Katalysatorschicht zu verschlechtern.The charge amount of the NO x -sorbing member may preferably fall within a range of 0.25 to 0.45 mol with respect to 1 L of the downstream-side straight-flow honeycomb structure. When the charge amount is less than 0.25 mol with respect to 1 L of the downstream side straight-flow honeycomb structure, the purifying activities of the resulting NO x sorbing-and-reducing catalyst layer are too weak to work in practice. When the NO x -sorbing element is charged more than 0.45 mol with respect to 1 L of the downstream-side straight-flow honeycomb structure, the NO x -sorbing element covers the noble metal to suppress the activities of the resulting NO x -sorbing and deteriorate reducing catalyst layer.
Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Zellen bei der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die Anzahl der Zellen bei der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur mit der Anzahl der Zellen bei der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur identisch sein oder sich von dieser unterscheiden können. Es ist jedoch wünschenswert, dass die Anzahl der Zellen bei der auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die Anzahl der Zellen bei der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur mehr sein können als die Anzahl der Zellen in der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur. Wenn die Anzahl der Zellen daher erhöht wird, besteht die Möglichkeit, den spezifischen Flächeninhalt der oxidierenden Katalysatorschicht oder der NOx-sorbierenden und -reduzierenden Katalysatorschicht zu vergrößern. Folglich können die Aktivitäten des vorliegenden Filterkatalysators verbessert werden. Außerdem kann die Dauerhaftigkeit des vorliegenden Filterkatalysators aufgewertet werden, weil die Ladungsdichte des katalytischen Bestandteils gesenkt werden kann, so dass das granuläre Wachstum des katalytischen Bestandteils gehemmt wird. Außerdem wird, selbst wenn die Anzahl der Zellen somit erhöht wird, der Druckabfall kaum vergrößert, weil die Abgase geradewegs in die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur und die auf der stromabwärtigen Seite befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur strömen.It should be noted that the number of cells in the upstream-side straight-flow honeycomb structure and the number of cells in the downstream-side straight-flow honeycomb structure are the same or different from the number of cells in the wall-flow honeycomb structure this can differ. However, it is desirable that the number of cells in the upstream-side straight-flow honeycomb structure and the number of cells in the downstream-side straight-flow honeycomb structure can be more than the number of cells in the wall-flow honeycomb structure. Therefore, if the number of cells is increased, it is possible to increase the specific area of the oxidizing catalyst layer or the NO x -sorbing and reducing catalyst layer. Consequently, the activities of the present filter catalyst can be improved. In addition, the durability of the present filter catalyst can be upgraded because the charge density of the catalytic ingredient can be lowered so that the granular growth of the catalytic ingredient is inhibited. In addition, even if the number of cells is thus increased, the pressure drop is hardly increased because the exhaust gases flow straight into the upstream-side straight-flow honeycomb structure and the downstream-side straight-flow honeycomb structure.
BEISPIELEEXAMPLES
Der vorliegende Filterkatalysator wird nachstehend unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele ausführlicher beschrieben.Of the The present filter catalyst will be described below with reference to FIG to specific examples in more detail described.
(Beispiel Nr. 1)(Example No. 1)
Die
Wandströmungs-Bienenwabenstruktur
Ein Fertigungsverfahren des Filterkatalysators gemäß Beispiel Nr. 1 wird nachstehend anstelle der ausführlichen Beschreibung der Anordnung beschrieben.One Production method of the filter catalyst according to Example No. 1 will be described below instead of the detailed Description of the arrangement described.
Es wurde ein gerades, bienenwabenförmiges Substrat hergestellt. Das Substrat wies einen Durchmesser von 129 mm, eine Länge von 160 mm und ein Volumen von etwa 2100 cc auf und beinhaltete viereckige Zellen in einer Menge von 300 Zellen/Zoll2 auf. Es ist zu beachten, dass das Substrat eine Porosität von 65 % und Poren aufwies, deren durchschnittlicher Porendurchmesser 30 μm betrug.A straight, honeycomb-shaped substrate was produced. The substrate had a Diameter of 129 mm, a length of 160 mm and a volume of about 2100 cc, and included square cells in an amount of 300 cells / in 2 . It should be noted that the substrate had a porosity of 65% and pores whose average pore diameter was 30 μm.
Anschließend wurde
ein Pulver hergestellt, das Aluminiumoxid, Talk, Kaolin und Siliziumoxid
aufwies, um die Cordieritzusammensetzung zu erstellen. Das Pulver
wurde mit vorbestimmten Mengen eines organischen Bindemittels und
Wasser gemischt, um eine cremige Paste mit einer stabilen Formerhaltungseigenschaft
zu erhalten. Mit der resultierenden Paste wurden mit eine Pasteneinspritzvorrichtung (oder
-abgabevorrichtung) abwechselnd Zwischenstopfen
Anschließend wurde
ein Schlamm in einem Waschvorgang auf das Substrat geschichtet,
bei 110 °C
getrocknet und anschließend
bei 450 °C
kalziniert, wodurch sich eine Beschichtungsschicht ausbildete. Der
Schlamm wies ein Alumuniumoxidpulver auf. Die Beschichtungsschicht
wurde in einer Menge von 150 g bezogen auf 1 L des Substrats gebildet.
Es ist zu beachten, dass die Beschichtungschicht auf der Oberfläche von
allen zellulären
Filterwänden
In
dem Filterkatalysator gemäß Beispiel
Nr. 1 strömten
die Abgase zunächst
in alle auf der Seite stromauf befindlichen geraden Zellen
Dann
strömten
die Abgase in die Einlasszellen
Die
durch die Oxidationsreaktion erzeugte Wärme an der auf der Seite stromauf
befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
(Beispiel Nr. 2)(Example No. 2)
Davon
abgesehen, dass Pt auf die Katalysatorschichten
Der
Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 2 wurde bezüglich der Oxidierungsaktivität an der
auf der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur 2
im Vergleich zu Beispiel Nr. 1 deutlich verbessert. Daher war es
möglich,
die Wärmeinbehaltungseigenschaft
der Zwischenstopfen
(Beispiel Nr. 3)(Example No. 3)
Bei
dem Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 3 war es wahrscheinlicher,
dass die Abgase, die durch die Oxidationsreaktion an der auf der
Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
Bei
dem Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 3 wurden die Zwischenstopfen
(Beispiel Nr. 4)(Example No. 4)
Bei
dem Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 4 wurden die Abgase, die
auf die Zwischenstopfen
(Beispiel Nr. 5)(Example No. 5)
Die
auf der Seite stromauf befindlichen geraden Zellen
Der
Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 5 wurde wie nachstehend beschreiben
angefertigt. Dabei wurde ein Pulver hergestellt, das Aluminiumoxid, Talk,
Kaolin und Siliziumoxid aufwies, um die Cordieritzusammensetzung
herzustellen. Das Pulver wurde mit zuvor festgelegten Mengen eines
organischen Bindemittels, Wasser und einem kohlenstoffhaltigen Pulver
vermischt, um eine Paste herzustellen. Mit der resultierenden Paste
wurde ein gerades bienenwabenförmiges
Presskörpersubstrat
Wie
hingegen in
Dann
wurden die Nadeln
Bei
dem Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 5 war es möglich den
Druckabfall zu verhindern, da die abfallenden Zwischenstopfen
(Beispiel Nr. 6)(Example No. 6)
Als
der Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 6 hergestellt wurde, wurde
die gleiche Pressvorrichtung wie bei Beispiel Nr. 5 verwendet und
in die Zellen eines Presskörpersubstrats
bei einer Tiefe von 3 mm eingepaßt. So wurde ein erstes Presskörpersubstrats
der Wandströmungs-Bienenwabenstruktur
Bei
dem Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 6 wurde die auf der Seite
stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
2 im Vergleich zu dem Beispiel Nr. 5 mit einem größeren Oberflächeninhalt
versehen. Dementsprechend wurde die Oxidationsreaktion bei der auf
der Seite stromauf befindlichen Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
(Beispiel Nr. 7)(Example No. 7)
Auf
den zellulären
Filterwänden
Der
Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 7 wurde wie folgt hergestellt.
Die Pressvorrichtungen
Bei
dem Filterkatalysator nach Beispiel Nr. 7 oxidierte und reinigte
die auf der Seite stromauf befindliche Geradströmungs-Bienenwabenstruktur
Des
weiteren waren nicht nur die Zwischenstopfen
Nachdem nun die vorliegende Erfindung vollständig beschrieben ist, geht daraus für den Fachmann hervor, dass daran viele Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt ist.After this now the present invention is fully described goes from it for The skilled person that many changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention, which is set forth in the appended claims.
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